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强电和弱电的区别

文字:[大][中][小] 2017-7-19    浏览次数:105    

电力行业人士自我介绍时经常说是搞“强电”的;与此相对应的搞“弱电”的人士,一般都会自称搞IT、互联网、电信等等,本来“弱电”这个名字不好听,而且概括的太笼统了。但“强电”却可以自称,而且比较明确,那为什么电还分“强弱”呢?  

有人认为强弱电是按照电压高低分的,220V以上算强电,220V以下就是弱电,那么110V供电系统算“强”还是“弱”呢?其实,“强弱电”的根本区别,在于电是被用来作为“能量”还是被用来作为“信号”。  

人类在19世纪以前就发现了电,比如摩擦起电、莱顿瓶、风筝引雷、伏打电池什么的,但由于电量太小,干不了什么事,所以并没有产生什么重大影响。电真正产生影响是从19世纪30年代的电报发明开始的,人们发现电除了做些有意思的实验外,还可以利用“接通、断开”的组合传递信息,莫尔斯利用长短结合的通电时间来表示英文字母,即莫尔斯码表,于是电作为通信手段开始走入人们生活。直到现在,计算机存储和运算的技术——“1和0”仍然是通过电位的高低表示的。  

电作为信号的应用比作为能量的应用早得多,横贯美国东西海岸的第一根电线是电报线而不是电力线。而早在西屋公司的交流电占领全球市场之前,电报和电话就已经应用多年,连清朝政府都在1875年的洋务运动中用上了电报。  

之所以电报和电话等信息通讯应用远领先于电力的应用,是因为电作为信号,并不需要太大的能量,只需要高低电位或不同频率来表示信号即可,并不用做功。而电力应用则不同,电需要驱动电动机做功,或流经其他电器产生热能或光能,而这需要大量的能量,只有当发电机、电动机等大型机械技术成熟,以及可以远距离高电压输电的电力系统的建立后,电才能作为能源真正走进寻常百姓家。这也是为什么目前电信领域的改革远远领先于能源领域改革的原因,归根结底是电信是信号的传播,而电力是能量的传播。  

信号的传播不受空间和时间的限制,广播、卫星电视等早已实现无线传播,而互联网联接的光缆可以在投入成本极低的情况下实现大量信息的传播。而信号传播的空间几乎不具有排他性和竞争性,谁都可以利用,这也是为什么信息行业是完全竞争行业的原因。而能量的传播必须受到时间空间的限制,一定的时间内只能使用或产生一定限度的能量,一定空间内只能传播一定功率的电能。因而能量的传输通道是具有排他性的,铁路、航运、电网皆是如此,才会有自然垄断的产生。  

所以不管电压等级多低,只要是传输能量的电就属于强电,而不论电压等级多高,只要是传输信号的电,就属于弱电。这里也为选高校专业的朋友做个提示,电机、机电、电力等等,不管专业名称叫什么,只要是强电范畴的,那就是在和能源动力打交道,要以能源的眼光看待电力的作用。  

为了输送能量,“强电”一般都很“强”了。交流有10kV、35kV、110kV、220kV、500kV、1000kV等电压等级,相比居民用电的380V高上千倍。而弱电一般电压等级也不会太高,电压高了,材料的绝缘强度就要提高,需要填充更多的材料来绝缘,线路也不能靠的太近否则会电压击穿,这些都不利于电子元件的集成。所以目前电子元器件的发展方向之一就是降低电压,这样电子元件的集成度可以更高,发热可以更低,当然电压也不能太低,否则代表0和1的高低电位就可能区分不出来了。

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